آسیب  DNA در سلول های بنیادی عصبی پستانداران منجر به تمایز آستروسیتی با میانجیگری پیام رسانی BMP2 از طریق مسیر JAK-STAT می شود

عواقب ایجاد آسیب DNA درسلول های بنیادی سوماتیک پستانداران، از جمله سلول های بنیادی عصبی، با وجود ارتباط بالقوه آنها با هموستاز بافت به خوبی قابل درک نیست. در اینجا، ما نشان می دهیم که، پس از آسیب DNA ناشی از پرتو، سلول های بنیادی عصبی وارد فازتکثیرغیر قابل برگشت با بروز ویژگی های پیری سلول می شوند که با افزایش ترشح سایتوکاین، از دست دادن نشانگرهای سلول های بنیادی، و تمایز آستروسیتی قابل تشخیص است. ما نشان دادیم که BMP2 برای القاء بیان نشانگر آستروسیتی  GFAP در سلول های بنیادی عصبی پرتودیده از طریق یک مسیر سیگنالینگ غیر متعارف درتعامل با JAK-STAT لازم است. این مسیر توسط ATM پیش رفته و توسط P53 مهار می شود. با استفاده از یک مدل موشی گزارشگر SOX2-CRE برای ردیابی دودمان سلولی، ما تمایز ناشی از تابش سلول های بنیادی عصبی را در داخل بدن اثبات کردیم. علاوه بر این، آزمایش گلیوبلاستوما نشان داد که پرتودرمانی بر پتانسیل تومورزایی سلول های بنیادی سرطانی با قابلیت خود تجدیدی و القای تمایز آستروگلیالی تاثیر دارد.

Stem Cell Reports. 2013 Jul 25;1(2):123-38. doi: 10.1016/j.stemcr.2013.06.004.

DNA Damage in Mammalian Neural Stem Cells Leads to Astrocytic Differentiation Mediated by BMP2 Signaling through JAK-STAT.

Schneider L, Pellegatta S, Favaro R, Pisati F, Roncaglia P, Testa G, Nicolis SK, Finocchiaro G, d'Adda di Fagagna F.

Source

IFOM Foundation-The FIRC Institute of Molecular Oncology Foundation, Via Adamello 16, 20139 Milan, Italy.

Abstract

The consequences of DNA damage generation in mammalian somatic stem cells, including neural stem cells (NSCs), are poorly understood despite their potential relevance for tissue homeostasis. Here, we show that, following ionizing radiation-induced DNA damage, NSCs enter irreversible proliferative arrest with features of cellular senescence. This is characterized by increased cytokine secretion, loss of stem cell markers, and astrocytic differentiation. We demonstrate that BMP2 is necessary to induce expression of the astrocyte marker GFAP in irradiated NSCs via a noncanonical signaling pathway engaging JAK-STAT. This is promoted by ATM and antagonized by p53. Using a SOX2-Cre reporter mouse model for cell-lineage tracing, we demonstrate irradiation-induced NSC differentiation in vivo. Furthermore, glioblastoma assays reveal that irradiation therapy affects the tumorigenic potential of cancer stem cells by ablating self-renewal and inducing astroglial differentiation

PMID: 24052948